L'équipe a utilisé des données combinées provenant de vols de satellites et de véhicules aériens sans pilote (UAV) pour cartographier avec précision l'état des macadamias en Australie. Crédit :Kasper Johansen
Des modèles basés sur des images de véhicules aériens sans pilote et de satellites peuvent aider les agriculteurs à surveiller la santé des arbres individuels.
Une résolution accrue des données permet de scruter les arbres individuels d'une ferme, qui permet aux agriculteurs de prendre des mesures ciblées. Alors que la population mondiale augmente, il est vital de disposer de moyens améliorés pour optimiser la production alimentaire. Les technologies de télédétection sont essentielles pour atteindre ces objectifs, fournir les moyens de surveiller la santé des cultures sur de vastes superficies.
Les chercheurs Kasper Johansen et Matthew McCabe du Centre de dessalement et de réutilisation de l'eau de KAUST, avec des collègues en Australie, ont démontré ce potentiel en utilisant des données combinées de satellites et de vols de véhicules aériens sans pilote (UAV) pour cartographier avec précision l'état des macadamias dans le Queensland.
Les noix de macadamia sont une exportation importante pour l'Australie, mais les arbres mettent 15 ans à mûrir et à donner leur rendement maximum, les agriculteurs doivent donc identifier tôt les arbres qui souffrent. "Actuellement, les cultivateurs de macadamia s'appuient sur une évaluation visuelle manuelle de chaque arbre et de son système d'irrigation, qui prend du temps et souvent incohérent, " dit Johansen, « alors que la télédétection par UAV et par satellite pourrait en évaluer des milliers à la fois ».
L'équipe a étudié trois plantations contenant des arbres d'âges et de variétés variés. La santé de chaque arbre a été évaluée par un agronome expérimenté à l'aide d'une échelle en cinq points allant d'excellent à mauvais état. Les chercheurs ont survolé les sites avec un drone pour enregistrer des images spectrales en vert, rouge et proche infrarouge, et ils ont acquis des données sur plusieurs autres bandes spectrales du satellite d'observation de la Terre Worldview-3.
En utilisant les données d'apprentissage de quelques centaines d'arbres, l'équipe a développé des modèles reliant les données spectrales aux mesures au sol. Les modèles ont ensuite été en mesure de classer correctement plus de 98 pour cent des autres arbres.
De façon intéressante, bien que les spectres détaillés de Worldview-3 aient fourni les modèles les plus précis de la santé des arbres, la taille des pixels de 1,2 mètre était trop grossière pour identifier les couronnes d'arbres individuels, ce qui ne pouvait être fait qu'avec les données UAV haute résolution. Cela met en évidence les avantages d'une approche combinée drone-satellite.
Les arbres de macadamia (à gauche) produisent les fruits précieux, noix de macadamia (à droite). Crédit :Kasper Johansen
En combinant les données des levés UAV et satellite, Johansen et ses collègues ont pu classer la santé d'arbres individuels sur une échelle de cinq points dans de vastes zones de plantations de macadamia. Les agriculteurs peuvent alors utiliser une carte, comme celui montré, pour trouver et traiter les arbres à risque. Crédit :Kasper Johansen
La recherche a grandement bénéficié de ses liens avec le groupe de recherche de McCabe à KAUST, qui se concentre sur les applications de la télédétection pour l'agriculture de précision et comprend des études connexes sur les oliveraies en Arabie saoudite.
"L'utilisation de la télédétection pour l'agriculture de précision, comme notre étude, améliorera les pratiques globales de gestion des vergers, production et rendement, " dit Johansen. " A son tour, cela améliorera la sécurité alimentaire et hydrique."
"Ce travail faisait partie d'un projet de collaboration financé par le gouvernement australien pour soutenir les industries de l'arboriculture, spécifiquement pour la macadamia, vergers de mangues et d'avocats, " explique Johansen.
